给轮胎制造装上“智慧大脑”——记山东省科技进步一等奖高端轮胎无人成型智能制造装备研发及应用

轮胎作为汽车的核心安全部件，其制造水平关乎交通运输安全与高端装备制造业发展质量。长期以来，我国高端轮胎成型智能制造装备核心技术受制于人，严重制约橡胶轮胎产业向高端化、智能化、绿色化转型升级。

基于此，青岛软控股份有限公司副总裁、研究院院长杨慧丽联合青岛科技大学全力攻坚“高端轮胎无人成型智能制造装备研发及应用”课题，打造出自主可控的国产高端轮胎智造装备体系。近三年，相关装备业务营收突破30亿元，帮助国内轮胎企业大幅降低设备采购与运维成本，提升高端轮胎良品率与市场竞争力。近日，该技术荣获山东省科技进步一等奖。

锚定难题精准攻关 

轮胎成型是轮胎生产工艺流程中复杂度最高、精度要求最严苛、最能决定成品质量的核心工序，微小的工艺偏差、设备误差都会直接影响轮胎的安全性、耐磨性与使用寿命。在杨慧丽团队开展技术攻关之前，我国轮胎成型装备产业面临多重发展困境，技术短板尤为突出。

杨慧丽介绍，轮胎成型装备作为复杂定制化系统，亟待解决的核心技术难题体现在四个方面：在成型工艺技术方面，需要突破基于黏弹性物料的机械和控制机理，研发既高效又能保证制造批量一致性的层贴技术，实现轮胎成型的品质一致性；在智能成型方面，需要突破自动接头技术，消除轮胎成型过程中人为干扰因素，研发自主化工业软件平台和智能算法，实现制造过程质量可控和可追溯；在研发平台方面，需要研制面向多工艺适配、多品种定制的模块化配置式平台，实现快速定制；在装备及系统集成方面，需突破成型步序多线程异步控制模式、创新轮胎成型装备与工艺，构建轮胎智能制造系统集成模式。

面对行业无成熟图纸参考、无现有工艺模型借鉴、无专用软件支撑的“三无”困境，杨慧丽团队从零开始拆解工艺逻辑、搭建技术模型、开展仿真验证、反复迭代测试，形成多项行业领先的核心创新成果，构建起全链条自主可控的高端轮胎无人成型智造技术体系。

构建智造技术体系

谈及技术主要创新点，杨慧丽说：“我们总体创新思路是突破轮胎层贴技术机理，攻关黏弹性物料输送、零张力控制、高精度拼接等技术，构建基于多规格、小批量定制化的研发平台，研制轮胎智能成型技术及装备，构建完整的轮胎智能制造装备与系统集成技术体系。”

核心技术原创突破，筑牢精密智造根基。团队创新成型随动控制技术，研发小样本异常数据智能分析控制系统，突破质量缺陷预测、工艺参数优化等技术，单胎成型效率提升20%，创新性构建多个工序同步制造模式，单胎成型时间小于30秒，完美适配高端乘用车轮胎、高性能特种轮胎的生产需求。

首创行业研发平台，重构产业研发体系。团队构建面向复杂装备的定制化研发平台，创新复杂装备全流程、全要素高端制造模式，融合可靠性系统工程与模块化方法，构建基于模块化的标准机型产品平台、基于核心智能技术的技术平台和基于虚实融合的全要素测试平台，实现了8万多个零件的快速规模化定制，设计周期由传统的平均30天缩短至10天。

自主研发工业大脑，实现核心软件国产替代。团队聚焦黑色黏弹性胶料、黑色背景的视觉光源及识别检测算法开展攻关，构建胶部件检测与纠偏控制的自反馈系统；创新装备软件操作系统，首创“组态+模块化 ”双架构设计，实现装备软件与智能算法的有效融合，A级率提升1.85%，综合不良率降低390PPM。

实现装备全链条国产化配套。团队创新轮胎系统集成智能制造技术体系，首创射频识别（RFID）标签智能轮胎制造关键嵌入技术及装备，研制轮胎全自动智能成型成套装备，实现所有零部件100%国产配套，获评工信部国家制造业单项冠军产品。团队还主持制定了我国轮胎行业首批国际标准4项、轮胎智能制造国家标准3项。

赋能产业转型升级

凭借全方位的技术创新与成熟的落地应用，杨慧丽团队研发的高端轮胎无人成型智能制造装备展现出广阔的产业化前景。

在市场应用层面，该系列装备已实现规模化落地推广，适配各类乘用车、商用车高端轮胎智能化生产线。近三年，相关装备业务营收突破30亿元，帮助国内轮胎企业大幅降低设备采购与运维成本，提升高端轮胎良品率与市场竞争力。

在产业赋能层面，模块化研发平台与标准化接口体系的推广应用，有效带动上下游中小配套企业技术升级，整合优化橡胶装备产业链资源。无人化、智能化的生产模式，助力轮胎产业摆脱劳动密集型生产模式，加速行业智能制造转型步伐。

杨慧丽表示，随着新能源汽车、高端智能制造产业快速发展，高性能、绿色化、智能化轮胎市场需求持续攀升，高端无人成型智造装备的应用场景将进一步拓展。团队将聚焦绿色低碳、智能升级、极致精度三大方向，持续迭代优化核心技术与装备，拓展特种轮胎、巨型工程轮胎等高端细分领域应用场景，以核心创新技术赋能我国橡胶轮胎产业转型升级。